Des chercheurs de l'Université de chimie et de technologie de Prague ont mené des recherches sur l'activité photocatalytique du TaS2 2D empilé à angle de torsion.

Avec les exigences croissantes de la société moderne, la crise énergétique et les problèmes environnementaux sont actuellement à l'honneur. L'hydrogène est la principale source durable d'énergie renouvelable et est hautement nécessaire pour les systèmes avancés de conversion d'énergie. Récemment, Les méthodes photoélectrocatalytiques et photoélectrochimiques de séparation de l'eau sont des approches efficaces pour la génération évolutive d'hydrogène.

Le concept de production d'énergie induite par la lumière grâce à des catalyseurs semi-conducteurs a attiré de nombreux efforts de recherche pour développer des matériaux bifonctionnels efficaces pour la production d'hydrogène et la réponse environnementale. "Les performances de ces matériaux peuvent être ajustées tout en éclairant la lumière de différentes longueurs d'onde. Le transfert d'électrons photo-induit dans le matériau sensible à base de nanofeuillets ciblé générera une séparation photoélectrochimique de l'eau, par exemple., réaction de dégagement d'hydrogène plus rapide (HER) ou détecteur photosensible à large bande, ", déclare la chercheuse principale Evgeniya Kovalska. Et ajoute que "cela ouvrira de nouvelles voies pour les matériaux émergents en tant qu'alternative moins chère et plus productive aux méthodes de production d'hydrogène basées sur les combustibles fossiles les plus courantes ainsi qu'aux photodétecteurs traditionnels."

Le low cost, des électrodes photoélectrosensibles efficaces comme alternative aux systèmes rigides coûteux et complexes sont encore en demande pour une technologie photosensible avancée. Dans la recherche, l'efficacité induite par la lumière des nanofeuillets de TaS2 exfoliés électrochimiquement pour la catalyse de génération d'hydrogène et les photodétecteurs a été démontrée. La torsion mutuelle des flocons de 2H-TaS2 exfoliés conduit à la redistribution de la densité de charge induite par l'interaction intercouche des nanofeuillets individuels. L'irradiation de la lumière externe sur la surface du TaS2 influence sa conductivité, ce qui rend le matériau utilisable pour la photoélectrocatalyse et la photodétection. Le photoélectrocatalyseur à base de TaS2 démontre une activité élevée de réaction de dégagement d'hydrogène (HER). Le photodétecteur intégré TaS2 dans le milieu acide représente sa réponse à large bande avec la photoréactivité la plus élevée vers un éclairage lumineux de 420 nm. "Cette découverte ouvrira la voie à une nouvelle réalisation de TaS2 empilé à angle de torsion exfolié pour l'électrochimie et la détection photo-induites, " conclut Kovalska.

L'étude est publiée dans Nature's Matériaux et applications 2D npj .